Claims (12)
1. Устройство для измерения расстояния, использующее лазерный луч и ультразвуковую волну, включающее:1. A device for measuring distance using a laser beam and an ultrasonic wave, including:
ультразвуковой трансивер, генерирующий и передающий ультразвуковую волну в соответствии с полученным внешним управляющим сигналом и принимающий ультразвуковую волну, отраженную и вернувшуюся обратно;an ultrasonic transceiver that generates and transmits an ultrasonic wave in accordance with the received external control signal and receives an ultrasonic wave reflected and returned;
блок лазерной генерации, генерирующий лазерный луч в соответствии с полученным внешним управляющим сигналом;a laser generation unit generating a laser beam in accordance with the received external control signal;
блок изменения сопротивления, считывающий поворот блока лазерной генерации, изменяющий величину сопротивления в соответствии с величиной поворота и делящим постоянное напряжение, подаваемого от блока питания;a resistance change unit sensing a rotation of the laser generation unit, changing a resistance value in accordance with a rotation amount and dividing a constant voltage supplied from the power unit;
блок умножения напряжения, считывающий уровень постоянного напряжения на выходе блока изменения сопротивления и умножающий постоянное напряжение в определенное число раз, когда уровень постоянного напряжения меньше, чем предписанный уровень;a voltage multiplier unit that reads the DC voltage level at the output of the resistance change unit and multiplies the DC voltage a certain number of times when the DC voltage level is less than the prescribed level;
аналого-цифровой преобразователь, преобразующий аналоговый сигнал, полученный от ультразвукового трансивера, блока изменения сопротивления и/или блока умножения напряжения, в цифровой сигнал;an analog-to-digital converter that converts an analog signal received from an ultrasonic transceiver, a resistance change unit and / or a voltage multiplication unit, into a digital signal;
блок кнопок, включающий множество кнопок для получения команды от пользователя;a button block including a plurality of buttons for receiving a command from a user;
блок индикации, отображающий измеренное расстояние;an indication unit displaying the measured distance;
блок динамика, генерирующий звук, когда расстояние, измеренное ультразвуковым трансивером, достигает эталонного расстояния;a speaker unit generating sound when the distance measured by the ultrasonic transceiver reaches a reference distance;
блок памяти, хранящий данные расстояний, соответствующие величине напряжения на выходе от каждого из: блок изменения сопротивления и блок умножения напряжения, в табличной форме; иa memory unit storing distance data corresponding to an output voltage value from each of: a resistance change unit and a voltage multiplication unit, in tabular form; and
блок управления, управляющий блоком динамика, чтоб генерировать звук после проверки того, что эталонное расстояние было достигнуто на основе сигнала, полученного от ультразвукового трансивера через аналого-цифровой преобразователь, считыванием из блока памяти данных расстояния, соответствующего сигналам, полученным от блока изменения напряжения и блока умножения напряжения через аналого-цифровой преобразователь, и управляющее блоком индикации, чтобы отобразить данные расстояния.a control unit controlling the speaker unit to generate sound after verifying that the reference distance has been reached based on the signal received from the ultrasonic transceiver via an analog-to-digital converter by reading from the memory data unit the distance corresponding to the signals received from the voltage changing unit and the unit multiplying voltage through an analog-to-digital converter, and controlling the display unit to display distance data.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что включает дополнительный блок лазерной генерации, генерирующий лазерный луч, указывающий на базовую точку эталонного расстояния, измеряемого с использованием ультразвукового трансивера.2. The device according to claim 1, characterized in that it includes an additional laser generation unit generating a laser beam, indicating the base point of the reference distance, measured using an ultrasonic transceiver.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что дополнительно включает:3. The device according to claim 1, characterized in that it further includes:
датчик баланса, определяющий состояние баланса; иbalance sensor, which determines the state of balance; and
индикатор состояния баланса, указывающий сбалансированное или несбалансированное состояние,balance state indicator indicating a balanced or unbalanced state,
причем блок управления управляет индикатором состояния баланса в соответствии с сигналом состояния баланса, полученным от датчика баланса через аналого-цифровой преобразователь.moreover, the control unit controls the balance state indicator in accordance with the balance state signal received from the balance sensor through an analog-to-digital converter.
4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что дополнительно включает устройство регулировки баланса для регулирования баланса положения устройства.4. The device according to claim 3, characterized in that it further includes a balance adjustment device for adjusting the balance of the position of the device.
5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что устройство регулировки баланса включает:5. The device according to claim 4, characterized in that the balance adjustment device includes:
подвижную часть, имеющую выполненное в ней длинное отверстие, наружную часть, выступающую с одного конца, выступ на другом конце и удерживающий порог, ограничивающий выступание наружной части;a movable part having a long hole made therein, an outer part protruding from one end, a protrusion at the other end and holding a threshold restricting the protrusion of the outer part;
неподвижную часть, имеющую направляющие, которые поддерживают противоположные стороны подвижной части соответственно и направляют движение скольжения, и отверстие винта сквозь одну из направляющих;a fixed part having guides that support opposite sides of the movable part, respectively, and direct the sliding movement, and a screw hole through one of the guides;
пружину, имеющую один конец, соединенный с выступом подвижной части, и противоположный конец, соединенный с неподвижной частью так, чтобы пружина выталкивала подвижную часть наружу; иa spring having one end connected to a protrusion of the movable part and an opposite end connected to the fixed part so that the spring pushes the movable part outward; and
фиксирующий винт, вкручиваемый в отверстие винта неподвижной части, чтобы остановить движение подвижной части.a fixing screw screwed into the screw hole of the fixed part to stop the movement of the movable part.
6. Устройство по любому из пп.1-5, отличающееся тем, что ультразвуковой трансивер включает:6. The device according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the ultrasonic transceiver includes:
возбудитель, коммутирующий управляющий сигнал блока управления для генерации сигнала возбуждения;a driver switching a control signal of a control unit for generating a drive signal;
настроечную катушку, преобразующую сигнал возбуждения на выходе от возбудителя;a tuning coil converting the excitation signal at the output of the pathogen;
ультразвуковой преобразователь, генерирующий ультразвуковую волну в ответ на сигнал возбуждения на выходе от настроечной катушки и принимающий ультразвуковую волну, отраженную и вернувшуюся обратно;an ultrasonic transducer generating an ultrasonic wave in response to an excitation signal at the output of the tuning coil and receiving an ultrasonic wave reflected and returned back;
усилитель, усиливающий сигнал на выходе от ультразвукового преобразователя; иan amplifier amplifying the output signal from the ultrasonic transducer; and
компаратор, сравнивающий усиленный сигнал от усилителя с опорным сигналом и выдающий сигнал, соответствующий разнице между усиленным сигналом и опорным сигналом, на аналого-цифровой преобразователь.a comparator comparing the amplified signal from the amplifier with the reference signal and issuing a signal corresponding to the difference between the amplified signal and the reference signal to an analog-to-digital converter.
7. Устройство по любому из пп.1-5, отличающееся тем, что блок изменения сопротивления включает ключ диапазона, который изменяет величину сопротивления в соответствии с величиной поворота, причем ключ диапазона вертикален к земле и поворачивается из этого положения вперед не более чем на 85°, а блок лазерной генерации устанавливается на той же линии и под тем же углом, что и ключ диапазона.7. The device according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the resistance change unit includes a range key that changes the resistance value in accordance with the amount of rotation, wherein the range key is vertical to the ground and rotates forward from this position no more than 85 °, and the laser generation unit is installed on the same line and at the same angle as the range key.
8. Устройство по любому из пп.1-5, отличающееся тем, что выполнено с возможностью хранить данные расстояний, соответствующие каждой величине напряжения, в сантиметрах в блоке памяти, а блок памяти также хранит различные данные, соответствующие различным величинам в табличной форме, используемые для преобразования расстояний в сантиметрах в расстояния в футах.8. The device according to any one of claims 1 to 5, characterized in that it is configured to store distance data corresponding to each voltage value in centimeters in a memory unit, and the memory unit also stores various data corresponding to various values in tabular form, used to convert distances in centimeters to distances in feet.
9. Устройство по п.6, отличающееся тем, что блок управления выполнен с возможностью: подавать сигнал возбуждения на возбудитель так, чтобы ультразвуковой преобразователь генерировал ультразвуковую волну; проверять высоту от уровня земли до ультразвукового преобразователя, используя сигнал, сгенерированный компаратором; управлять блоком динамика, чтобы генерировать звук, когда высота является той же, что и эталонное расстояние; отыскивать в блоке памяти расстояние, соответствующее величине напряжения, полученной от блока изменения сопротивления или блока умножения напряжения через аналого-цифровой преобразователь, после того как блок лазерной генерации был повернут и величина разделенного напряжения блока изменения сопротивления изменилась в соответствии с углом поворота; и выполнять управление отображением найденного расстояния в сантиметрах или в футах в соответствии с выбором пользователя.9. The device according to claim 6, characterized in that the control unit is configured to: supply an excitation signal to the pathogen so that the ultrasonic transducer generates an ultrasonic wave; check the height from ground level to the ultrasonic transducer using the signal generated by the comparator; operate the speaker unit to generate sound when the height is the same as the reference distance; to search in the memory unit for the distance corresponding to the voltage value received from the resistance change unit or the voltage multiplier unit via an analog-to-digital converter, after the laser generation unit has been rotated and the divided voltage value of the resistance change unit has changed in accordance with the rotation angle; and control the display of the found distance in centimeters or feet according to the user's choice.
10. Устройство по п.8, отличающееся тем, что выполнено с возможностью того, что когда блок изменения сопротивления поворачивают больше, чем на предписанный угол, и величина сопротивления снижается, за счет чего постоянное сопротивление становится выше предписанного уровня, то блок управления прерывает получение сигнала от блока изменения сопротивления и считывает напряжение, получаемое от блока умножения напряжения.10. The device according to claim 8, characterized in that it is possible that when the resistance change unit is rotated more than the prescribed angle, and the resistance value decreases, due to which the constant resistance becomes higher than the prescribed level, the control unit interrupts receiving signal from the resistance change unit and reads the voltage received from the voltage multiplication unit.
11. Устройство по любому из пп.1-5, отличающееся тем, что блок умножения напряжения включает:11. The device according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the voltage multiplication unit includes:
стабилитрон, имеющий катод, соединенный с точкой разветвления, соединяющей блок изменения сопротивления и блок управления, причем стабилитрон включается, когда постоянное напряжение на выходе блока изменения сопротивления больше, чем напряжение пробоя, когда блок лазерной генерации поворачивают больше, чем на предписанный угол, когда расстояние, которое требуется измерить, находится дальше, чем предписанное расстояние; иa zener diode having a cathode connected to a branch point connecting the resistance changing unit and the control unit, the zener diode being turned on when the constant voltage at the output of the resistance changing unit is greater than the breakdown voltage, when the laser generation unit is rotated more than the prescribed angle when the distance which you want to measure is farther than the prescribed distance; and
умножитель напряжения, имеющий неинвертирующий вход, соединенный с анодом стабилитрона, и инвертирующий вход, соединенный с блоком питания, причем умножитель напряжения выполнен с возможностью сравнивать входное напряжение с опорным напряжением, умножать разницу между ними и выводить результат умножения на аналого-цифровой преобразователь.a voltage multiplier having a non-inverting input connected to the zener diode anode and an inverting input connected to a power supply, the voltage multiplier being able to compare the input voltage with the reference voltage, multiply the difference between them and output the result of the multiplication by an analog-to-digital converter.
12. Устройство по п.8, отличающееся тем, что эталонное расстояние задано как высота 1,1-1,3 м, при которой пользователь может легко использовать устройство, удерживая его в руках.12. The device according to claim 8, characterized in that the reference distance is set as a height of 1.1-1.3 m, at which the user can easily use the device while holding it in his hands.